事實上，污水處理廠的進水碳源不足，脫氮除磷效率低是一個非常嚴重的問題。

做污水處理的用水戶都知道，反硝化必須以有機碳源為電子供體，將亞硝酸鹽氮或硝酸鹽氮還原為氮氣。

一般來說，生物脫氮需要進水BOD5/TN大于4，但很多污水處理廠的進水BOD5/TN遠低于這個值，自然出水TN達不到要求。這時候補充碳源就很重要了。

由于不同碳源的分子結(jié)構(gòu)不同，投加碳源對污水中氮磷的去除效果也不同。但在反硝化過程中，能快速生物降解且無二次污染的碳源是電子供體的最佳選擇。

目前，外源碳源主要有三種類型：傳統(tǒng)外源碳源(甲醇、乙醇、乙酸、葡萄糖等。主要是液體、生物可降解聚合物和天然纖維素等

傳統(tǒng)的外加碳源

它們簡單的分子結(jié)構(gòu)有利于微生物的吸收和轉(zhuǎn)化，從而促進反硝化細菌的生長和繁殖，有效去除污水中的氮和磷。

在以甲醇、乙醇、葡萄糖、在以乙酸和麥芽糖為外碳源處理低碳氮比廢水的研究中，發(fā)現(xiàn)乙酸的反硝化速率最好，其次是甲醇、乙醇葡萄糖和麥芽糖的效果最差。

乙酸鈉作為外碳源的反硝化速率為12mg(g·h)比乙醇高1，3毫克(g·h)1左右。在相同投加量下，乙酸鈉作為反硝化系統(tǒng)的外碳源的反硝化能力優(yōu)于葡萄糖。

傳統(tǒng)碳源的經(jīng)濟分析

當然，除了簡單方便，運行成本也是污水處理廠選擇額外碳源時需要考慮的重要指標。所以這里簡單比較一下三種碳源的經(jīng)濟性(各地數(shù)據(jù)難免會有偏差，大家可以根據(jù)實際情況進行對比):

從表中可以看出，葡萄糖的添加成本最高，乙酸鈉的添加成本較低，只有連續(xù)添加，甲醇的添加成本一般最低。假設(shè)污水中硝態(tài)氮的去除量為5mg/l，每噸水添加乙酸鈉的運行成本為0.139元，添加甲醇的運行成本為0.048元，添加葡萄糖的運行成本為0.284元。

從長期給藥成本來看，葡萄糖酸鈉甲醇和國產(chǎn)甲醇的給藥成本最低。但甲醇對運輸、儲存和使用的安全性要求極高，選擇甲醇作為碳源需謹慎。只有在進水碳源長期不足，總氮長期不達標的情況下，甲醇才是最經(jīng)濟的碳源。而乙酸鈉在成本、安全性、在反應(yīng)速度等方面具有明顯優(yōu)勢，是污水處理廠良好的備用碳源。

生物可降解聚合物

早在1991年，就有學(xué)者提出了利用PHB作為反硝化碳源去除水中硝酸鹽氮的設(shè)想，并取得了良好的反硝化效果。

認為PHB和PCL均能保持7周以上的穩(wěn)定反硝化效果，硝酸鹽氮負荷可達10mg(L·h)1。

以聚乳酸顆粒為固體碳源和生物膜載體進行反硝化，系統(tǒng)溫度為30℃、硝態(tài)氮的初始濃度為50毫克·l-1，PLA的平均脫氮率可達2.6x10mg(g·h)1硝態(tài)氮可在13h內(nèi)完全去除。